第二节 水的电离和溶液的pH(举一反三专项训练,天津专用) 【上好课】 化学人教版选择性必修1
2026-01-09
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版选择性必修1 化学反应原理 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二节 水的电离和溶液的pH |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 水的电离及溶液的酸碱性 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 天津市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.77 MB |
| 发布时间 | 2026-01-09 |
| 更新时间 | 2026-01-15 |
| 作者 | 木子白水 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-01-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55861052.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第二节 水的电离和溶液的pH
题型01 水的电离与水的离子积常数
题型02 影响水电离的因素
题型03 溶液的酸碱性和pH的关系
题型04 溶液中水的电离程度及其计算
题型05 测定溶液pH的方法
题型06 溶液pH的计算
题型07 溶液的酸碱性和pH的应用
题型08 酸碱中和滴定相关仪器
题型09 酸碱中和滴定实验操作
题型10 酸碱中和滴定的误差分析
题型11 酸碱指示剂的选择
题型12 酸碱中和滴定原理的应用
题型01 水的电离与水的离子积常数
1.水的电离
电离方程式为:______________________,简写为______________。
2.溶液中的微粒:
盐酸中有:_______、_______、_______ 、_______
氨水中有:_______ 、_______、_______、_______、_______
3.水的离子积常数
当水的电离达到平衡时,电离产物 OH-与H+ 浓度之积是一个常数,计作 _______,KW 叫做水的离子积常数,简称水的离子积。
KW 只与温度有关,温度越高,水的离子积常数越大;
水的离子积不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
常温时,KW = =_______ 100℃时,KW = =_______
【典例1】(24-25高二上·天津河西·期末)在常温下柠檬水的,其中的为
A. B.
C. D.
【变式1-1】(23-24高二上·天津河东·期末)时,水的电离达到平衡:,下列序数不正确的是
A.将水加热,增大,减小
B.在蒸馏水中滴加浓不变,增大
C.向水中加入少量硫酸氢钠固体,增大
D.向水中滴入少量溶液,平衡逆向移动,降低
【变式1-2】(24-25高二上·天津·期末)某温度下,纯水中的,则纯水中的 ,该温度时的水的离子积 (不写单位);保持温度不变,滴入稀盐酸使溶液中的,则溶液中的 。
【变式1-3】(22-23高二上·天津西青·期中)
(1)常温下,浓度为的盐酸溶液中,由水电离产生的是 。
(2)的醋酸钠溶液中,由水电离产生的是 。
题型02 影响水电离的因素
水的电离方程式: H2OH++OH- ,水的电离是_______过程。
1.升高温度,水的电离平衡_______移动,Kw _______;
2.向水溶液中加入酸或碱,水的电离平衡_______移动,Kw_______;
【典例2】(24-25高二上·天津南开·期末)下列说法正确的是
A.在水中滴加浓始终不变
B.在任何温度下,水的pH都等于7
C.水的电离方程式:
D.常温下,某溶液中水电离出的为,该溶液可能显酸性
【变式2-1】(23-24高二上·天津河西·期末)已知:在、下水的离子积分别为,。则下列叙述不正确的是
A.水的电离是一个吸热过程
B.某温度下水的时,
C.水中的随着温度的升高而升高
D.预测时水的离子积大于
【变式2-2】(25-26高二上·天津河北·期中)室温下,水的电离达到平衡,下列叙述正确的是
A.氢氧两种元素只能组成水
B.水的电离方程式可表示为:
C.向水中加入少量CH3COOH,平衡逆向移动,Kw 变小
D.向水中加入少量NaHSO4固体,平衡正向移动,水电离程度增大
【变式2-3】(21-22高二上·北京昌平·期末)时,水中存在电离平衡: 。下列说法不正确的是
A.升高温度,促进水的电离
B.向水中加入固体,增大,抑制水的电离
C.向水中通入气体,减小,促进水的电离
D.向水中加入固体,减少,促进水的电离
题型03 溶液的酸碱性和pH的关系
1.溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH-)的相对大小决定
c(H+) = c(OH-)时,溶液呈_______;
c(H+) > c(OH-)时,溶液呈_______;
c(H+) < c(OH-)时,溶液呈_______ ;
2.溶液的pH pH=_______
常温时,KW = =_______ ,
pH
溶液的酸碱性
pH<7
溶液呈酸性,pH越小,酸性越强
pH=7
溶液呈中性
pH>7
溶液呈碱性,pH越大,碱性越强
注意:溶液的pH一定要注意温度。
【典例3】(25-26高二上·天津河西·期中)下列说法中正确的是
A.的溶液一定显碱性
B.室温下,将盐酸加水稀释100倍,所得溶液呈中性
C.的溶液呈酸性
D.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
【变式3-1】(24-25高二上·天津·期末)常温时,下列溶液中的是
A.的醋酸 B.
C.的溶液 D.氨水
【变式3-2】(25-26高二上·天津·期中)水的电离方程式为H2OH+ + OH-,在不同温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10-14,Kw(35℃)=2.1×10-14。在纯水中,下列叙述不正确的是
A.c(H⁺)随温度的升高而增大
B.35℃时,c(H⁺)=c(OH-)
C.水的pH:pH(35℃)>pH(25℃)
D.35℃时,已电离的水的浓度约为1.45×10-7mol·L-1
【变式3-3】(23-24高二上·天津南开·期末)下列溶液一定呈中性的是
A.的溶液 B.的溶液
C.非电解质溶于水得到的溶液 D.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
题型04 溶液中水的电离程度及其计算
知识积累
酸、碱抑制水的电离,使水的电离程度增大;
体系
纯水
向纯水中加入少量稀盐酸
向纯水中加入少量氢氧化钠溶液
c(H+)
_______
_______
_______
c(OH-)
_______
_______
_______
c(H+)与c(OH-)的大小
c(H+)_______c(OH-)
c(H+) _______c(OH-)
c(H+)_______ c(OH-)
【典例4】(25-26高二上·天津滨海新·期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使紫色石蕊溶液变红的溶液:、、、
B.的溶液:、、、
C.由水电离出的的溶液:、、、
D.的溶液:、、、
【变式4-1】(24-25高二上·天津·期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.滴入甲基橙呈红色的溶液:、、、
B.0.1mol/L 溶液:、、、
C.澄清透明溶液:、、、
D.由水电离出的的溶液:、、、
【变式4-2】(23-24高二上·天津河西·期末)常温下,某溶液中由水电离产生的,该溶液的溶质可能是
A. B. C. D.
【变式4-3】(24-25高二上·天津红桥·期中)25℃时,若溶液中由水电离产生的,则下列说法正确的是
A.该溶液一定是碱溶液 B.该溶液pH一定为2
C.该溶液中水的电离被促进 D.该溶液中
题型05 测定溶液pH的方法
测定pH的方法:
(1)广泛pH试纸:测定的数值为整数;
具体操作:将pH试纸放在表面皿上,用_______蘸取待测液滴到pH试纸上,一段时间后,与标准比色卡比较,读出pH数值;
(2)pH计:将pH计插入待测液中,测出溶液的pH数值,能精确到小数点后_______位。
【典例5】(22-23高二上·天津南开·期末)用试纸测定某无色溶液的时,规范的操作是
A.将试纸放入溶液中,观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在试纸上,跟标准比色卡比较
C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在试纸上,跟标准比色卡比较
D.在试管内放入少量溶液,把试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
【变式5-1】(2021·湖南·高考真题)下列实验设计不能达到实验目的的是
实验目的
实验设计
A
检验溶液中是否被氧化
取少量待测液,滴加溶液,观察溶液颜色变化
B
净化实验室制备的
气体依次通过盛有饱和溶液、浓的洗气瓶
C
测定溶液的pH
将待测液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
D
工业酒精制备无水乙醇
工业酒精中加生石灰,蒸馏
A.A B.B C.C D.D
【变式5-2】(18-19高二上·天津·期末)下列说法不正确的是
A.用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH,测定值偏小
B.苯甲酸重结晶:趁热过滤前加入少量蒸馏水会过多损失苯甲酸
C.NaCl溶液和CH3COONH4 溶液均显中性,两溶液中水的电离程度不同
D.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍
【变式5-3】(20-21高二上·天津滨海新·期中)下列说法正确的是
A.当pH=7时,溶液一定呈中性
B.用pH试纸测出某溶液的pH值为3.2
C.0. 1 mol·L-1盐酸溶液中水电离出的c(H+)大于水电离出的c(OH-)
D.0. 1 mol·L-1盐酸溶液水电离出c(H+) 小于0. 1 mol·L-1醋酸溶液水电离出c(H+)
题型06 溶液pH的计算
pH的计算:pH= -lg _______
1、单一溶液稀释后的pH计算
pH = a 的强酸溶液,稀释10m 倍,pH =_______室温下,a+ m<7)
pH = a 的弱酸溶液,稀释10m 倍,a<pH<a + m(室温下,a+ m<7)
pH = b 的强碱溶液,稀释10n 倍,pH =_______(室温下,b - n>7)
pH = b 的弱酸溶液,稀释10n 倍,b - n<pH<b(室温下,b - n>7)
2、浓度相等的一元酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
将物质的量浓度相同的一元强酸和一元弱酸稀释相同倍数,_______的pH小,_______ 的pH大;
将强酸和弱酸稀释至pH相同,则弱酸中加水比强酸中加水_______。
【典例6】(22-23高二上·天津津南·期末)下列叙述正确的是
A.常温下,将1mL盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH约为9
B.常温下,的氨水与的等体积混合,所得溶液显碱性
C.已知稍大于,所以和不可能转化成
D.100℃时,的强碱溶液与的强酸溶液混合,若所得混合液的,则强碱与强酸的体积比是1:1
【变式6-1】(23-24高二上·天津河北·期中)下列说法正确的是
A.的醋酸加水稀释到原体积的 100倍,稀释后溶液的pH=3
B.室温下 的醋酸溶液和 的 溶液等体积混合后溶液呈酸性
C.常温下当水电离的 时,此溶液的 pH为13
D.某温度下, 该温度下 pH=7的溶液呈中性
【变式6-2】(21-22高二上·天津静海·阶段练习)电离平衡常数(Ka、Kb)、水的离子积常数(Kw)、盐的水解常数(Kh)、溶度积(Ksp)是电解质溶液中的四大平衡常数,对于我们分析溶液起到了很大的作用。
某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合。
①若所得混合液为中性,则a∶b= 。
②若所得混合液pH=2,则a∶b= 。
【变式6-3】(24-25高二上·天津·期中)Ⅰ.现有常温下的四份溶液:①溶液;②溶液;③pH=13的溶液;④溶液与的溶液等体积混合所得溶液。
(1)其中水的电离程度由大到小排序为 。
(2)某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1,则由水电离出来的H+的浓度为 。
Ⅱ.在25 ℃时,有一pH=12的NaOH溶液100 mL,欲使它的pH降为11。
(3)如果加入蒸馏水,就加入 mL。
(4)如果加入pH=10的NaOH溶液,应加入 mL;。
(5)如果加入0.008 mol·L-1 HCl溶液,应加入 mL。
III.在某温度下Kw=10-13,在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合,
(6)若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb= 。
(7)若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb= 。
(8)若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb= 。
题型07 溶液的酸碱性和pH的应用
知识积累
(1) 测试和调控溶液的pH,对工农业生产、科学研究,以及日常生活和医疗保健等都具有重要意义。
(2) 血液中的酸碱平衡
血液的正常pH范围是_______,血浆中_______ 缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用。
【典例7】(19-20高一下·天津·期末)正常雨水偏酸性,pH约为
A. B. C. D.
【变式7-1】(20-21高一上·天津·期中)为了使鱼苗顺利地长途运输,必须满足3个条件:
①需要保持适量的氧气②使鱼苗呼出的二氧化碳及时排除③防止细菌大量繁殖。
已知下列4种物质加入水中都可以起到供氧杀菌的作用,在长距离储运鱼苗的水中,你觉得最好加入的药剂是
A.Na2O2 B.CaO2 C.Cl2 D.H2O2
【变式7-2】(19-20高二·全国·课后作业)常温下,喷墨打印机墨汁的pH为7.5~9.0。当墨汁喷在纸上时,与酸性物质作用生成不溶于水的固体。由此可知
①墨汁偏碱性 ②墨汁偏酸性 ③纸张偏酸性 ④纸张偏碱性
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
题型08 酸碱中和滴定相关仪器
酸碱中和滴定相关仪器:
1、酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、洗瓶等;
a. _______ b. _______
2、使用滴定管的注意事项
(1)酸式滴定管下端的玻璃活塞能耐酸和强氧化剂的腐蚀,故其可用于盛装酸性或强氧化性溶液,不能盛装_______;
(2)碱式滴定管一般盛装_______ ;
(3)滴定管的“0”刻度在上,滴定管下端没有刻度,所以滴定管的实际容积大于它的标定溶剂。滴定管度数时要估读到_______ml。
(4)滴定管所盛装的标准液或待测液润洗_______次,否则滴定管内壁附着的蒸馏水会稀释反应液,影响测定结果。
【典例8】(24-25高二上·天津河西·期末)下列实验操作正确的是
A.图1操作为赶出碱式滴定管内的气泡
B.图2所示,记录滴定终点读数为
C.用图3装置进行酸性高锰酸钾溶液滴定未知浓度的溶液实验
D.图4滴定时一手控制滴定管玻璃活塞,一手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管液面
【变式8-1】(23-24高三上·天津宁河·期末)溶液滴定溶液的实验中,下列不需要用到的是
A. B. C. D.
【变式8-2】(24-25高二上·天津河北·期中)下列有关滴定实验说法正确的是
A.锥形瓶使用前需用待测液醋酸润洗
B.可用该滴定管量取一定体积的溶液
C.碱式滴定管滴定前要排气泡
D.用已知浓度的酸滴定未知浓度的碱,滴定前后酸式滴定管读数方式如图所示,则测得碱的浓度偏大
A.A B.B C.C D.D
【变式8-3】(20-21高二上·湖北荆州·月考)利用下列实验装置及药品能完成相应实验的是
选项
A.
B.
C.
D.
目的
用高锰酸钾标准溶液滴定Na2SO3溶液
测定某NaOH溶液的浓度
记录滴定终点读数:12.20mL
排除滴定管内气泡
装置或操作
A.A B.B C.C D.D
题型09 酸碱中和滴定实验操作
酸碱中和滴定
1、原理(以一元酸与一元碱滴定为例)
依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法
c待测=______________
2、滴定前的准备工作
①检查:先检查酸、碱滴定管是否_______。
②润洗:先用水将滴定管洗涤干净,再分别用待装液润洗_______次。
③装液:将酸、碱分别装入滴定管,使液面位于0刻度以上2~3 mL处。
④调液:调节活塞或玻璃球,赶气泡,使液面处于0刻度或0刻度以下。
⑤记数据:在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,然后调节滴定管液面使其处于某一刻度,准确读取数值并记录。
3、滴定
4、滴定终点的判断:
当滴入最后半滴标准液时,刚好使锥形瓶中的溶液颜色恰好_______,且半分钟内_______,即到滴定终点,重复上述滴定操作2~3次。
【典例9】(22-23高二上·天津河西·期末)用溶液滴定未知浓度溶液(滴有酚酞溶液),下列有关说法正确的是
A.选用乙装置盛装标准碱液
B.若滴定起始和终点时读取数据视线如丙图所示,则所得偏高
C.处理数据所用表达式:
D.当滴入最后半滴碱液后,溶液颜色由浅红色变为无色,且半分钟不变为原来颜色即达到滴定终点
【变式9-1】(22-23高二上·天津河西·期末)下面是关于酸碱中和滴定实验操作的叙述:
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次
②在锥形瓶中加入25.00mL待测NaOH溶液
③加入几滴石蕊溶液作为指示剂
④取一支酸式滴定管,先查漏,再洗涤干净
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定
⑥左手旋转滴定管的玻璃旋塞,右手不停摇动锥形瓶
⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点
上述操作有错误的序号共有
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【变式9-2】(21-22高二上·云南丽江·期中)下列有关滴定操作的顺序正确的是
①用标准溶液润洗滴定管②往滴定管内注入标准溶液③检查滴定管是否漏水④滴定⑤洗涤⑥排气泡⑦调零
A.⑤①②③⑥⑦④ B.⑤②③①⑥⑦④ C.②①③⑤⑦⑥④ D.③⑤①②⑥⑦④
【变式9-3】(24-25高二上·天津·期中)下列有关滴定实验的说法正确的是
A.滴定管和锥形瓶水洗后都要用待装液润洗
B.当用标准HCl溶液滴定待测液时,可使用甲基橙作指示剂
C.滴定过程中右手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管中的液面变化
D.滴定终点时液面如图,读数为20.20mL
题型10 酸碱中和滴定的误差分析
c待测= ,标准液的浓度与体积已知,待测液浓度取决于_______的体积,
V标准偏大,c待测_______;V标准偏小,c待测_______。
①锥形瓶内用蒸馏水洗涤后,再用待测氢氧化钠润洗2-3次,将润洗液倒掉,再装NaOH溶液( _______ )
②锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液( _______ )
③滴定过程中摇动锥形瓶,不慎将瓶内的溶液溅出一部分( _______ )
④未用标准液(HCl)润洗酸式滴定管( _______ )
⑤滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失( _______ )
⑥滴定操作时,有少量盐酸滴于锥形瓶外(_______ )
⑦滴定前仰视刻度,滴定后俯视刻度(_______ )
⑧碱式滴定管用水洗后,未用待测液润洗( _______ )
⑨取待测液时,未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除。取液后滴定管尖嘴充满溶液( _______ )
【典例10】(24-25高二上·天津·期中)下列关于实验操作的分析不正确的是
A.测定中和反应反应热时,测盐酸后的温度计未冲洗干净立即测NaOH溶液的温度,则测得的ΔH偏大
B.中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水对滴定结果无影响
C.取1mL0.1mol/LKI溶液于试管中;加入5mL0.1mol/LFeCl3溶液,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液,若溶液变血红色,则KI与FeCl3的反应有一定限度
D.用玻璃棒蘸取NaOH溶液滴在湿润的pH试纸上,则测得的pH值偏小
【变式10-1】(23-24高二上·天津河西·期末)用标准溶液滴定20.00mL未知浓度的盐酸(滴入2滴酚酞溶液)。下列有关该滴定实验的说法正确的是
A.滴定前,需用待测盐酸润洗锥形瓶
B.在50mL酸式滴定管中装入待测盐酸,调整初始读数为30.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶
C.滴定前盛装NaOH溶液的滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,会导致测定结果偏大
D.滴定前平视滴定管读数,滴定终点时俯视液面读数,会导致测定结果偏大
【变式10-2】(24-25高二上·天津河西·期末)用氢氧化钠标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液过程中,下列操作会引起实验测定结果偏高的是
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测液润洗
B.滴定前平视碱式滴定管读数,滴定终点俯视读数
C.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,用已知浓度的标准碱液润洗
D.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
【变式10-3】(24-25高二上·天津南开·期末)用NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时,下列操作会使实验结果偏小的是
A.滴定终点读数时俯视
B.锥形瓶使用前用盐酸润洗
C.滴定前滴定管内有气泡,终点读数时气泡消失
D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准碱液进行滴定
题型11 酸碱指示剂的选择
酸碱指示剂的选择,必须选用变色明显、变色的pH范围小且与反应终点的pH接近的酸碱指示剂,通常选择甲基橙或酚酞,不选用石蕊(石蕊的颜色变化不明显,变色范围较宽)
指示剂
变色范围
酚酞
_______
甲基橙
_______
【记忆口诀】强酸弱碱甲基橙,强碱弱酸酚酞灵,强酸强碱二者行
【典例11】(21-22高三上·天津·期末)下列有关实验操作的叙述不正确的是
A.可用氨水除去试管内壁上的银镜
B.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏大
C.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置
D.用标准盐酸溶液滴定氨水来测定其浓度,选择甲基橙为指示剂
【变式11-1】(19-20高二上·天津南开·期末)用0.1000 mol/L的盐酸滴定20.00 mL NaOH溶液,测定其浓度,下列说法正确的是
A.需用NaOH溶液润洗锥形瓶
B.用量筒量取20.00 mL NaOH溶液
C.使用酚酞做指示剂,滴定终点的现象为溶液浅红色褪去,半分钟不变色
D.滴定前,没有除去酸式滴定管中的气泡,滴定后气泡消失,所测浓度会偏小
【变式11-2】(24-25高二上·天津·期中)用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,用甲基橙作指示剂,下列说法正确的是
A.滴定终点时,酸碱恰好完全反应
B.滴定前须用待测液润洗锥形瓶
C.若氢氧化钠吸收少量,不影响滴定结果
D.当锥形瓶内溶液由橙色变为红色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点
【变式11-3】(22-23高二上·天津和平·期中)下列说法正确的是
A.已知,则和反应的反应热
B.能自发进行的化学反应,不一定是,
C.,则的燃烧热为
D.用标准溶液滴定未知浓度的醋酸,可选用甲基橙或酚酞做指示剂
题型12 酸碱中和滴定原理的应用
氧化还原滴定
以氧化剂为滴定剂,直接滴定某些具有还原性的物质,通过特征现象(通常是指示剂的颜色变化)表征达到滴定终点。
【实例】酸性KMnO4标准溶液作氧化剂常用于滴定含H2C2O4的溶液,来测定H2C2O4的含量,其反应原理如下:
滴定终点的现象为:滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液,溶液由 _______ 变为 _______ ,且半分钟不褪色,说明达到滴定终点。
【典例12】(20-21高二上·北京西城·期中)向10.00mL0.01mol·L-1某一元酸HA溶液中逐滴加入0.01mol·L-1NaOH溶液,溶液pH变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.HA是弱酸
B.b点表示的溶液中:2c(Na+)=c(A-)+c(HA)
C.c点时:V=10.00mL
D.b、c、d点表示的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
【变式12-1】(19-20高三上·天津蓟州·期末)常温下,用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1HA溶液,滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A.常温下,HA电离常数为1.0×10-6
B.点②所示溶液中:c(Na+)< c(HA)+c(A-)
C.点③所示溶液中:c(Na+)> c(A-)> c(OH-)>c(H+)
D.从点①到点③的滴定过程中,水的电离程度不变
【变式12-2】(21-22高二上·天津南开·期中)下列说法正确的是
A.以酚酞作指示剂,用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,当滴加半滴盐酸后,溶液颜色从粉红色变为无色,表示已经达到滴定终点
B.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH若,则H2A是弱酸;若,则H2A是强酸
C.用标准溶液滴定HCl与的混合溶液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1mol/L),至中性时,溶液中的酸未被完全中和
D.同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1mol/L盐酸、③0.1mol/L氯化镁溶液、④0.1mol/L硝酸银溶液中,Ag+浓度:①>④=②>③
【变式12-3】(24-25高二上·天津·期末)滴定分析是一种操作简便、准确度很高的定量分析方法,它可广泛应用于中和滴定、氧化还原反应等滴定中。
I.用0.1032mol/L NaOH标准溶液溶液滴定未知浓度的醋酸,完成以下填空:
(1)在使用滴定管前,首先要 。
(2)该实验中选择的指示剂是 (填“甲基橙”或“酚酞”)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察 。
(4)如图为盛放醋酸的滴定管中液面的位置,其读数为 mL。
II.某同学通过高锰酸钾滴定来测定草酸(H2C2O4)样品中草酸的质量分数(样品中杂质不与高锰酸钾反应),其反应的离子方程式:。某同学称取2.000g草酸样品,配制成100mL溶液,移取40.00mL试样溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL。
(5)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(6)达到滴定终点的现象为: 。
(7)草酸样品中草酸的质量分数为 。
(8)若滴定终点读数时俯视刻度,所测结果将 ,(填“偏大”“偏小”“无影响”,下同)。
若滴定前盛装标准液的滴定管尖嘴部分末充满溶液,所测结果将 。
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第二节 水的电离和溶液的pH
题型01 水的电离与水的离子积常数
题型02 影响水电离的因素
题型03 溶液的酸碱性和pH的关系
题型04 溶液中水的电离程度及其计算
题型05 测定溶液pH的方法
题型06 溶液pH的计算
题型07 溶液的酸碱性和pH的应用
题型08 酸碱中和滴定相关仪器
题型09 酸碱中和滴定实验操作
题型10 酸碱中和滴定的误差分析
题型11 酸碱指示剂的选择
题型12 酸碱中和滴定原理的应用
题型01 水的电离与水的离子积常数
1.水的电离
电离方程式为: 2H2OH3O++OH- ,简写为 H2OH++OH- 。
2.溶液中的微粒:
盐酸中有: H+ 、 Cl- 、 OH- 、 H2O
氨水中有: NH4+ 、 OH- 、 H+ 、 H2O 、 NH3·H2O
3.水的离子积常数
当水的电离达到平衡时,电离产物 OH-与H+ 浓度之积是一个常数,计作 KW ,KW 叫做水的离子积常数,简称水的离子积。
KW 只与温度有关,温度越高,水的离子积常数越大;
水的离子积不仅适用于纯水,也适用于稀的电解质水溶液。
常温时,KW = = 1×10-14 100℃时,KW = = 1×10-12
【典例1】(24-25高二上·天津河西·期末)在常温下柠檬水的,其中的为
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】常温下柠檬水的,即,,故选D。
【变式1-1】(23-24高二上·天津河东·期末)时,水的电离达到平衡:,下列序数不正确的是
A.将水加热,增大,减小
B.在蒸馏水中滴加浓不变,增大
C.向水中加入少量硫酸氢钠固体,增大
D.向水中滴入少量溶液,平衡逆向移动,降低
【答案】B
【详解】A.水的电离是吸热反应,将水加热,增大,电离平衡正向移动,c(H+)增大,减小,A正确;
B.在蒸馏水中滴加浓,浓硫酸稀释放热使得Kw增大,增大,B错误;
C.向水中加入少量硫酸氢钠固体,硫酸氢钠是强酸的酸式盐,完全电离产生氢离子,溶液由水的中性转化为酸性,增大,C正确;
D.向水中滴入少量溶液,由“同离子效应”可推知平衡逆向移动,降低,D正确;
故选B。
【变式1-2】(24-25高二上·天津·期末)某温度下,纯水中的,则纯水中的 ,该温度时的水的离子积 (不写单位);保持温度不变,滴入稀盐酸使溶液中的,则溶液中的 。
【答案】1.0×10—7 1.0×10—14 1.0×10—9
【详解】水电离出的氢离子浓度总是等于水电离出的氢氧根离子浓度,某温度下,纯水中的氢离子浓度为1.0×10—7mol/L,则纯水中的氢氧根离子浓度为1.0×10—7mol/L,水的离子积常数Kw=1.0×10—14;保持温度不变,滴入稀盐酸使溶液中氢离子浓度为1.0×10—5mol/L,则溶液中的氢氧根离子浓度为=1.0×10—9mol/L,故答案为:1.0×10—7;1.0×10—14;1.0×10—9;
【变式1-3】(22-23高二上·天津西青·期中)
(1)常温下,浓度为的盐酸溶液中,由水电离产生的是 。
(2)的醋酸钠溶液中,由水电离产生的是 。
【答案】(1)1×10-9 mol/L(2)
【详解】(1)由于盐酸的浓度为1×10-5 mol/L,所以溶液中的氢离子浓度为1×10-5 mol/L,根据常温下,水的离子积为1×10-14 可求出溶液中的氢氧根离子浓度为=1×10-9 mol/L,由于水电离出的氢离子等于水电离出的氢氧根离子,所以由水电离出的氢离子浓度为1×10-9 mol/L,故答案为:1×10-9 mol/L;
(2)醋酸钠溶液中氢离子和氢氧根离子均为水电离的,已知pH=11,则=,所以水电离的==。
题型02 影响水电离的因素
水的电离方程式: H2OH++OH- ,水的电离是 吸热 过程。
1.升高温度,水的电离平衡正向移动,Kw 增大;
2.向水溶液中加入酸或碱,水的电离平衡逆向移动,Kw 不变;
【典例2】(24-25高二上·天津南开·期末)下列说法正确的是
A.在水中滴加浓始终不变
B.在任何温度下,水的pH都等于7
C.水的电离方程式:
D.常温下,某溶液中水电离出的为,该溶液可能显酸性
【答案】D
【详解】A.浓硫酸稀释时放出大量的热,会使温度升高,增大,故A错误;
B.常温时,水的离子积常数=10-14,此时水的pH都于7,但温度升高促进水的电离,增大,氢离子浓度增大,高于常温时水的pH小于7,同理,低于常温时水的pH大于7,故B错误;
C.水是弱电解质,电离方程式为:,故C错误;
D.常温下,某溶液中水电离出的为,可知水的电离被抑制,酸、碱均抑制水的电离,该溶液可能是酸性溶液也可能是碱性溶液,故D正确;
故选D。
【变式2-1】(23-24高二上·天津河西·期末)已知:在、下水的离子积分别为,。则下列叙述不正确的是
A.水的电离是一个吸热过程
B.某温度下水的时,
C.水中的随着温度的升高而升高
D.预测时水的离子积大于
【答案】B
【详解】A.在25℃、35℃下水的离子积分别为1×10−14,2.1×10−14,说明升高温度电离程度变大,水的电离为吸热过程,A正确;
B.水的,则,但未注明温度,不知水的离子积,不能计算出氢氧根离子的浓度,即不能比较二者的大小,B错误;
C.温度升高,水的电离程度增大,氢氧根离子浓度增大,C正确;
D.水的电离是吸热过程,温度越高,电离程度越大,所以时水的离子积大于,D正确;
故选B。
【变式2-2】(25-26高二上·天津河北·期中)室温下,水的电离达到平衡,下列叙述正确的是
A.氢氧两种元素只能组成水
B.水的电离方程式可表示为:
C.向水中加入少量CH3COOH,平衡逆向移动,Kw 变小
D.向水中加入少量NaHSO4固体,平衡正向移动,水电离程度增大
【答案】B
【详解】A.氢氧两种元素不仅能组成水(),还能组成其他化合物,如过氧化氢(),A不符合题意;
B.水的电离方程式可表示为:,B符合题意;
C.向水中加入少量CH3COOH,平衡逆向移动,但Kw只与温度有关,C不符合题意;
D.向水中加入少量NaHSO4固体,平衡逆向移动,水电离程度受到抑制,D不符合题意;
故选B。
【变式2-3】(21-22高二上·北京昌平·期末)时,水中存在电离平衡: 。下列说法不正确的是
A.升高温度,促进水的电离
B.向水中加入固体,增大,抑制水的电离
C.向水中通入气体,减小,促进水的电离
D.向水中加入固体,减少,促进水的电离
【答案】C
【详解】A.水的电离是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,促进电离,A正确;
B.向水中加入固体,增大,水的电离方程式为:,由于氢氧根浓度增大,导致水的电离逆向移动,B正确;
C.向水中通入气体,增大,减小,由于氢离子浓度增大,导致水的电离逆向移动,C错误;
D.铝离子水解方程式为:,水解以后溶液显酸性,消耗了水电离的氢氧根,促进水的电离,D正确;
故选C。
题型03 溶液的酸碱性和pH的关系
1.溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH-)的相对大小决定
c(H+) = c(OH-)时,溶液呈 中性 ;
c(H+) > c(OH-)时,溶液呈 酸性 ;
c(H+) < c(OH-)时,溶液呈 碱性 ;
2.溶液的pH pH=﹣lgc(H+)
常温时,KW = = 1×10-14 ,
pH
溶液的酸碱性
pH<7
溶液呈酸性,pH越小,酸性越强
pH=7
溶液呈中性
pH>7
溶液呈碱性,pH越大,碱性越强
注意:溶液的pH一定要注意温度。
【典例3】(25-26高二上·天津河西·期中)下列说法中正确的是
A.的溶液一定显碱性
B.室温下,将盐酸加水稀释100倍,所得溶液呈中性
C.的溶液呈酸性
D.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强
【答案】A
【详解】A.溶液的酸碱性由c(H⁺)与c(OH⁻)的相对大小决定,只要满足c(H⁺) < c(OH⁻),无论温度如何,溶液均显碱性,故A正确;
B.常温下,酸溶液稀释后pH只能无限接近7,不可能等于7,故B错误;
C.pH=6是否显酸性取决于温度。若未明确温度,则无法确定其酸碱性,故C错误;
D.导电能力由离子浓度和离子所带的电荷数决定,强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的强,如很稀的盐酸导电性比很浓的醋酸弱,故D错误;
故答案选A。
【变式3-1】(24-25高二上·天津·期末)常温时,下列溶液中的是
A.的醋酸 B.
C.的溶液 D.氨水
【答案】A
【详解】A.的醋酸中c(H+)=10-2mol/L,A符合题意;
B.由H2SO4=2H++可知,0.1mol/L中c(H+)=0.2mol/L,B不合题意;
C.常温时的溶液中c(H+)=10-12mol/L,C不合题意;
D.NH3‧H2O是弱碱,0.01mol/L氨水溶液呈碱性,无法计算出H+浓度,但H+浓度小于10-7mol/L、不可能为10-2mol/L,D不合题意;
故答案为:A。
【变式3-2】(25-26高二上·天津·期中)水的电离方程式为H2OH+ + OH-,在不同温度下其离子积为Kw(25℃)=1.0×10-14,Kw(35℃)=2.1×10-14。在纯水中,下列叙述不正确的是
A.c(H⁺)随温度的升高而增大
B.35℃时,c(H⁺)=c(OH-)
C.水的pH:pH(35℃)>pH(25℃)
D.35℃时,已电离的水的浓度约为1.45×10-7mol·L-1
【答案】C
【详解】A.水的电离是吸热过程,升温促进电离,c(H+)随温度升高而增大,故A正确;
B.纯水中H+和OH-浓度始终相等,与温度无关,故B正确;
C.升高温度时Kw增大,c(H+)增大,pH减小,因此pH(35℃)<pH(25℃),故C错误;
D.35℃时c(H+)==≈1.45×10-7mol/L,即电离的水浓度1.45×10-7mol/L,故D正确;
选C。
【变式3-3】(23-24高二上·天津南开·期末)下列溶液一定呈中性的是
A.的溶液 B.的溶液
C.非电解质溶于水得到的溶液 D.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液
【答案】B
【详解】A.在常温下pH=7的溶液为中性,100℃,pH=7的溶液为碱性,故A不符合题意;
B.的溶液,根据,则c(H+)= c(OH-),则溶液呈中性,故B符合题意;
C.非电解质溶于水得到的溶液不一定呈中性,比如氨气溶于水的溶液呈碱性,故C不符合题意。
D.由强酸、强碱等物质的量反应得到的溶液不一定呈中性,比如NaOH与H2SO4等物质的量反应后溶液呈酸性,故D不符合题意;
综上所述,答案为B。
题型04 溶液中水的电离程度及其计算
知识积累
酸、碱抑制水的电离,使水的电离程度增大;
体系
纯水
向纯水中加入少量稀盐酸
向纯水中加入少量氢氧化钠溶液
c(H+)
1×10-7 mol/L
增大
减小
c(OH-)
1×10-7 mol/L
减小
增大
c(H+)与c(OH-)的大小
c(H+) = c(OH-)
c(H+) > c(OH-)
c(H+) < c(OH-)
【典例4】(25-26高二上·天津滨海新·期中)常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.使紫色石蕊溶液变红的溶液:、、、
B.的溶液:、、、
C.由水电离出的的溶液:、、、
D.的溶液:、、、
【答案】B
【详解】A.使紫色石蕊变红的溶液为酸性溶液,与反应生成和不能大量共存,A错误;
B.pH=13的溶液为强碱性环境,、、、均不与反应,且彼此间无沉淀或水解问题,可以大量共存,B正确;
C.由水电离出的的溶液可能为强酸或强碱环境,若为强酸,、会与反应;若为强碱,则可大量共存;因此无法确定一定能共存,C错误;
D.的溶液为强酸性环境,在酸性条件下具有强氧化性,会氧化生成,不能大量共存,D错误;
故选B。
【变式4-1】(24-25高二上·天津·期末)室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.滴入甲基橙呈红色的溶液:、、、
B.0.1mol/L 溶液:、、、
C.澄清透明溶液:、、、
D.由水电离出的的溶液:、、、
【答案】C
【详解】A.滴入甲基橙呈红色的溶液呈酸性,在酸性溶液中产生氢氧化铝沉淀甚至转变为铝离子、在酸性溶液中转变为硫单质、二氧化硫,不共存,A错误;
B.0.1mol/L 溶液中:铝离子和双水解产生氢氧化铝沉淀、二氧化碳气体,不共存,B错误;
C.澄清透明溶液:、、、互不反应,可以共存,C正确;
D.、发生氧化还原反应而不共存,由水电离产生的的溶液中,水的电离被抑制,可以是强酸性或强碱性溶液,酸性条件下,可产生硫化氢、不共存,碱性溶液中、分别产生氢氧化铁沉淀、一水合氨,不能共存, D错误;
故选C。
【变式4-2】(23-24高二上·天津河西·期末)常温下,某溶液中由水电离产生的,该溶液的溶质可能是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】常温下,溶液中由水电离的c(H+)=1×10-11mol/L,说明溶液中的溶质对水的电离起抑制作用。
【详解】A.中Fe3+能发生水解,能促进水的电离,故A错误;
B.对水的电离不产生影响,故B错误;
C.属于碱,会对水的电离起到抑制作用,故C正确;
D.中碳酸根水解,能促进水的电离,故D错误;
故选C。
【点睛】酸、碱以及电离程度大于水解程度的酸式根,会抑制水的电离;弱碱阳离子、弱酸阴离子以及电离程度小于水解程度的酸式根,会促进水的电离。
【变式4-3】(24-25高二上·天津红桥·期中)25℃时,若溶液中由水电离产生的,则下列说法正确的是
A.该溶液一定是碱溶液 B.该溶液pH一定为2
C.该溶液中水的电离被促进 D.该溶液中
【答案】D
【分析】25℃时,水的离子积常数 。题目中水电离产生的 ,远低于纯水的 ,说明水的电离被抑制。抑制水电离的可能是强酸或强碱环境:
强酸性溶液:溶液中 主要来自酸,水电离的 ,此时 ,对应 pH = 2。
强碱性溶液:溶液中 主要来自碱,水电离的 ,此时 ,对应 pH = 12。
【详解】A.由分析可知,溶液可能是酸或碱,A错误;
B.由分析可知,pH 可能是 2 或 12,B错误;
C.由分析可知,水的电离被抑制,C错误;
D.无论酸碱性,25℃时,水的离子积 恒成立,D正确;
故选D。
题型05 测定溶液pH的方法
测定pH的方法:
(1)广泛pH试纸:测定的数值为整数;
具体操作:将pH试纸放在表面皿上,用 玻璃棒 蘸取待测液滴到pH试纸上,一段时间后,与标准比色卡比较,读出pH数值;
(2)pH计:将pH计插入待测液中,测出溶液的pH数值,能精确到小数点后 两 位。
【典例5】(22-23高二上·天津南开·期末)用试纸测定某无色溶液的时,规范的操作是
A.将试纸放入溶液中,观察其颜色变化,跟标准比色卡比较
B.将溶液倒在试纸上,跟标准比色卡比较
C.用干燥的洁净玻璃棒蘸取溶液,滴在试纸上,跟标准比色卡比较
D.在试管内放入少量溶液,把试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比较
【答案】C
【详解】A.pH试纸直接浸入待测液,会污染溶液,故A不选;
B.测定溶液pH的一般操作方法为:取一小块试纸放在表面皿或玻璃片上,用洁净的玻璃杯蘸取待测液滴于试纸的中部,观察变化稳定后的颜色,与标准比色卡比较,不能将溶液倒在试纸上,故B不选;
C.用玻璃棒蘸取待测液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较,符合操作要求,故C选;
D.试纸放在试管口不与溶液接触,无法测溶液的pH,故D不选;
故选C。
【变式5-1】(2021·湖南·高考真题)下列实验设计不能达到实验目的的是
实验目的
实验设计
A
检验溶液中是否被氧化
取少量待测液,滴加溶液,观察溶液颜色变化
B
净化实验室制备的
气体依次通过盛有饱和溶液、浓的洗气瓶
C
测定溶液的pH
将待测液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
D
工业酒精制备无水乙醇
工业酒精中加生石灰,蒸馏
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.若Fe2+被氧化为Fe3+,Fe3+能与SCN-生成Fe(SCN)3,溶液变成血红色,能达到实验目的,故A不符合题意;
B.实验室用浓盐酸和二氧化锰加热制氯气,先用饱和食盐水除去混有的氯化氢,再通过浓硫酸的洗气瓶干燥,能达到实验目的,故B不符合题意;
C.用pH试纸测定NaOH溶液的pH不能润湿pH试纸,否则会因浓度减小,而影响测定结果,不能达到实验目的,故C符合题意;
D.制取无水酒精时,通常把工业酒精跟新制的生石灰混合,加热蒸馏,能达到实验目的,故D不符合题意。
答案选C。
【变式5-2】(18-19高二上·天津·期末)下列说法不正确的是
A.用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH,测定值偏小
B.苯甲酸重结晶:趁热过滤前加入少量蒸馏水会过多损失苯甲酸
C.NaCl溶液和CH3COONH4 溶液均显中性,两溶液中水的电离程度不同
D.pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍
【答案】B
【详解】A.将pH试纸润湿相当于把待测溶液稀释了,测定稀碱溶液的pH时结果偏小,故A正确;
B. 加蒸馏水的目的是:趁热过滤前加入少量蒸馏水,这样在过滤时溶液降温慢,苯甲酸就不容易在滤纸上析出,从而可以保留更多的苯甲酸在过滤后的滤液中,故B错误;
C. 醋酸氨是弱酸弱碱盐,水溶液中发生水解,CH3COONH4促进水的电离,醋酸根离子水解程度和铵根离子水解程度相近溶液呈中性,NaCl是强酸强碱盐对水的电离无影响,所以两溶液中水的电离程度不同,故C正确;
D. pH=4.5的番茄汁中c(H+)=10-4.5mol/L,pH=6.5的牛奶中c(H+)=10-6.5mol/L,则pH=4.5的番茄汁中c(H+)是pH=6.5的牛奶中c(H+)的100倍,故D正确。
故选B。
【变式5-3】(20-21高二上·天津滨海新·期中)下列说法正确的是
A.当pH=7时,溶液一定呈中性
B.用pH试纸测出某溶液的pH值为3.2
C.0. 1 mol·L-1盐酸溶液中水电离出的c(H+)大于水电离出的c(OH-)
D.0. 1 mol·L-1盐酸溶液水电离出c(H+) 小于0. 1 mol·L-1醋酸溶液水电离出c(H+)
【答案】D
【详解】A.任何温度下,溶液中的c(H+)= c(OH-),溶液呈中性,仅当温度为25℃时, pH=7的溶液一定呈中性,A错误;
B.pH试纸读数为整数,不能读出小数,故只能用pH试纸测出某溶液的pH值为接近3,B错误;
C.任何溶液中,水电离出的c(H+)等于水电离出的c(OH-),C错误;
D.0. 1 mol·L-1盐酸溶液中c(H+)大于0. 1 mol·L-1醋酸溶液c(H+),故前者对水的电离的抑制作用大于后者,故前者溶液中水电离出c(H+) 小于后者溶液中水电离出c(H+),D正确;
故答案为:D。
题型06 溶液pH的计算
pH的计算:pH= -lg c(H+)
1、单一溶液稀释后的pH计算
pH = a 的强酸溶液,稀释10m 倍,pH = a + m(室温下,a+ m<7)
pH = a 的弱酸溶液,稀释10m 倍,a<pH<a + m(室温下,a+ m<7)
pH = b 的强碱溶液,稀释10n 倍,pH = b - n(室温下,b - n>7)
pH = b 的弱酸溶液,稀释10n 倍,b - n<pH<b(室温下,b - n>7)
2、浓度相等的一元酸或碱溶液稀释后溶液pH的变化示意图
将物质的量浓度相同的一元强酸和一元弱酸稀释相同倍数, 弱酸 的pH小, 强酸 的pH大;
将强酸和弱酸稀释至pH相同,则弱酸中加水比强酸中加水 少 。
【典例6】(22-23高二上·天津津南·期末)下列叙述正确的是
A.常温下,将1mL盐酸稀释至1000mL,所得溶液的pH约为9
B.常温下,的氨水与的等体积混合,所得溶液显碱性
C.已知稍大于,所以和不可能转化成
D.100℃时,的强碱溶液与的强酸溶液混合,若所得混合液的,则强碱与强酸的体积比是1:1
【答案】B
【详解】A.常温下,将1mL1×10−6mol/L盐酸稀释至1000mL,所得溶液的氢离子浓度为+1×10−7mol/L=1.001×10−7mol/L,溶液的pH约7,故A错误;
B.一水合氨是弱碱,在溶液中部分电离,硫酸是强酸,在溶液中完全电离,则常温下,pH=12的氨水与pH=2的稀硫酸等体积混合时,氨水过量,所得溶液显碱性,故B正确;
C.虽然碳酸钡的溶度积稍大于硫酸钡,但硫酸钡能与碳酸钠的饱和溶液反应生成碳酸钡,故C错误;
D.若100℃时,pH=12的强碱溶液与pH=2的强酸溶液等体积混合,反应所得混合液的氢氧根离子浓度为=0.495mol/L,则溶液pH为11+lg4.95,故D错误;
故选B。
【变式6-1】(23-24高二上·天津河北·期中)下列说法正确的是
A.的醋酸加水稀释到原体积的 100倍,稀释后溶液的pH=3
B.室温下 的醋酸溶液和 的 溶液等体积混合后溶液呈酸性
C.常温下当水电离的 时,此溶液的 pH为13
D.某温度下, 该温度下 pH=7的溶液呈中性
【答案】B
【详解】A.稀释醋酸时能促进弱电解质醋酸的电离,导致稀释后溶液中氢离子浓度大于原来的,稀释后溶液的1<pH<3,A错误;
B.溶液中溶质为醋酸钡和醋酸,由于醋酸的浓度远远大于醋酸钡,醋酸电离程度大于醋酸根水解程度,溶液呈酸性,B正确;
C.常温下当水电离的 时,水的电离被抑制,可以是强酸性或强碱性溶液,此溶液的 pH为13或1,C错误;
D.某温度下,水的离子积常数该温度下pH=7的溶液中c(H+)=10-7mol·L-1,c(OH-)=mol·L-1=10-5mol·L-1,则c(H+)<c(OH-),溶液呈碱性,D错误;
故选B。
【变式6-2】(21-22高二上·天津静海·阶段练习)电离平衡常数(Ka、Kb)、水的离子积常数(Kw)、盐的水解常数(Kh)、溶度积(Ksp)是电解质溶液中的四大平衡常数,对于我们分析溶液起到了很大的作用。
某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,则该温度下pH=11的NaOH溶液a L与pH=1的H2SO4溶液b L混合。
①若所得混合液为中性,则a∶b= 。
②若所得混合液pH=2,则a∶b= 。
【答案】10:1 9:2
【详解】某温度时,测得0.01 mol·L-1的NaOH溶液的pH为11,c(H+)=10-11 mol/L,c(OH-)=10-2 mol/L,则该温度下水的离子积常数Kw=c(H+)·c(OH-)=10-11 mol/L×10-2 mol/L=10-13 mol2/L2。
该温度下pH=11的NaOH溶液,c(OH-)=; pH=1的H2SO4溶液,c(H+)=0.1 mol/L,将a L该NaOH溶液与b L硫酸混合,
①若所得混合液为中性,则n(H+)=n(OH-),0.1 mol/L× b L=10-2 mol/L× a L,则a:b=0.1 mol/L:10-2 mol/L=10:1;
②若所得混合液pH=2,则混合后溶液显酸性。,解得a:b=9:2;
【变式6-3】(24-25高二上·天津·期中)Ⅰ.现有常温下的四份溶液:①溶液;②溶液;③pH=13的溶液;④溶液与的溶液等体积混合所得溶液。
(1)其中水的电离程度由大到小排序为 。
(2)某温度下,向c(H+)=1×10-6 mol·L-1的蒸馏水中加入NaHSO4晶体,保持温度不变,测得溶液的c(H+)=1×10-2 mol·L-1,则由水电离出来的H+的浓度为 。
Ⅱ.在25 ℃时,有一pH=12的NaOH溶液100 mL,欲使它的pH降为11。
(3)如果加入蒸馏水,就加入 mL。
(4)如果加入pH=10的NaOH溶液,应加入 mL;。
(5)如果加入0.008 mol·L-1 HCl溶液,应加入 mL。
III.在某温度下Kw=10-13,在此温度下,将pH=a的NaOH溶液Va L与pH=b的H2SO4溶液Vb L混合,
(6)若所得混合液为中性,且a=12,b=2,则Va∶Vb= 。
(7)若所得混合液为中性,且a+b=12,则Va∶Vb= 。
(8)若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,则Va∶Vb= 。
【答案】(1)④>①>②>③
(2)1×10-10 mol·L-1
(3)900
(4)1000
(5)100
(6)Va∶Vb=1∶10
(7)Va∶Vb=10∶1
(8)Va∶Vb=1:9
【详解】(1)酸或碱溶液中氢离子或氢氧根浓度越大,对水的电离抑制程度越大。①溶液中醋酸部分电离,c(H+)<0.01mol/L,抑制水的电离;②溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,抑制水的电离;③pH=13的溶液中氢氧根浓度为0.1mol/L,抑制水的电离;④溶液与的溶液等体积混合所得溶液为氯化钠溶液,呈中性。综上:水的电离程度由大到小排序为:④>①>②>③;
(2)某温度下,蒸馏水中c(H+)=1×10-6 mol·L-1,故Kw= c(H+) c(OH-)=10-12,加入NaHSO4晶体,保持温度不变,c(H+)=1×10-2 mol·L-1,则c水(OH-)=c水(H+)=;
(3)pH=12的NaOH溶液中,c(OH-)=0.01 mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中,c(OH-)=0.001 mol·L-1,设加入水的体积是V1,0.01 mol·L-1×0.1 L=0.001 mol·L-1×(0.1+V1)L,V1=-0.1 L=0.9 L=900 mL;
(4)pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=0.01 mol·L-1,pH=10的NaOH溶液中c(OH-)=0.0001 mol·L-1,设加入pH=10的NaOH溶液的体积是V2,0.01 mol·L-1×0.1 L+0.0001 mol·L-1×V2=0.001 mol·L-1×(0.1+V2),V2=1 L=1000 mL;
(5)0.008 mol·L-1 HCl溶液中c(H+)=0.008 mol·L-1,设加入盐酸的体积为V3,c(OH-)==0.001 mol·L-1,解得:V3=100 mL;
(6)在某温度下Kw=10-13,pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-1 mol·L-1,pH=2的硫酸中c(H+)=10-2 mol·L-1,若所得混合液为中性,则:10-1Va=10-2Vb,Va∶Vb=1∶10;
(7)在某温度下Kw=10-13,pH=b的硫酸中c(H+)=10-b mol·L-1,pH=a的NaOH溶液中c(OH-)=10a-13mol·L-1=10-b-1mol·L-1,若所得混合液为中性,则:10-bVb=10-b-1Va,Va∶Vb=10∶1;
(8)在某温度下Kw=10-13,pH=12的NaOH溶液中c(OH-)=10-1 mol·L-1,pH=2的硫酸中c(H+)=10-2 mol·L-1,若所得混合液pH=10,则:,则Va∶Vb=1:9。
题型07 溶液的酸碱性和pH的应用
知识积累
(1) 测试和调控溶液的pH,对工农业生产、科学研究,以及日常生活和医疗保健等都具有重要意义。
(2) 血液中的酸碱平衡
血液的正常pH范围是7.35~7.45,血浆中H2CO3/HCO3- 缓冲体系对稳定体系的酸碱度发挥着重要作用。
【典例7】(19-20高一下·天津·期末)正常雨水偏酸性,pH约为
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】正常雨水中溶解了二氧化碳,显弱酸性,而溶解二氧化硫、氮的氧化物的雨水,酸性增强,以此来解答。
【详解】正常雨水偏酸性,pH约为,这是因为大气中的溶于雨水的缘故。酸雨是指pH更小的降水,主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的,故选:A。
【变式7-1】(20-21高一上·天津·期中)为了使鱼苗顺利地长途运输,必须满足3个条件:
①需要保持适量的氧气②使鱼苗呼出的二氧化碳及时排除③防止细菌大量繁殖。
已知下列4种物质加入水中都可以起到供氧杀菌的作用,在长距离储运鱼苗的水中,你觉得最好加入的药剂是
A.Na2O2 B.CaO2 C.Cl2 D.H2O2
【答案】B
【分析】过氧化钠虽能制取氧气,但生成的氢氧化钠为强碱,碱性太强;氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,虽能杀菌,但生成物酸性太强,且不生成氧气,不吸收二氧化碳;过氧化钙与水反应有氧气生成,且生成的氢氧化钙在水中的溶解性较弱,且过氧化钙可以同时消耗二氧化碳;而双氧水虽能制取氧气,但不能消耗二氧化碳。
【详解】A.过氧化钠虽能制取氧气和吸收二氧化碳,但生成的物质碱性太强,故A错误;
B.因为过氧化钙与水反应有氧气生成,且生成的氢氧化钙在水中的溶解性较弱,相应腐蚀性也小;且过氧化钙可以同时消耗二氧化碳,可维持氧气和二氧化碳的平衡,故B正确;
C.氯气和水反应生成氯化氢和次氯酸,虽能杀菌,但生成物酸性太强,且不生成氧气,不吸收二氧化碳,氯气本身也有毒,故C错误;
D.双氧水虽能制取氧气,但不能消耗二氧化碳,故D错误。
答案选B。
【变式7-2】(19-20高二·全国·课后作业)常温下,喷墨打印机墨汁的pH为7.5~9.0。当墨汁喷在纸上时,与酸性物质作用生成不溶于水的固体。由此可知
①墨汁偏碱性 ②墨汁偏酸性 ③纸张偏酸性 ④纸张偏碱性
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
【答案】A
【详解】常温下的液体呈碱性,碱性墨汁喷在纸上与酸性物质作用生成不溶于水的固体,故纸张偏酸性,故选A。
题型08 酸碱中和滴定相关仪器
酸碱中和滴定相关仪器:
1、酸式滴定管、碱式滴定管、滴定管夹、铁架台、锥形瓶、洗瓶等;
a. 酸式滴定管 b. 碱式滴定管
2、使用滴定管的注意事项
(1)酸式滴定管下端的玻璃活塞能耐酸和强氧化剂的腐蚀,故其可用于盛装酸性或强氧化性溶液,不能盛装 碱性溶液 ;
(2)碱式滴定管一般盛装 碱性溶液 ;
(3)滴定管的“0”刻度在上,滴定管下端没有刻度,所以滴定管的实际容积大于它的标定溶剂。滴定管度数时要估读到0.01ml。
(4)滴定管所盛装的标准液或待测液润洗2~3次,否则滴定管内壁附着的蒸馏水会稀释反应液,影响测定结果。
【典例8】(24-25高二上·天津河西·期末)下列实验操作正确的是
A.图1操作为赶出碱式滴定管内的气泡
B.图2所示,记录滴定终点读数为
C.用图3装置进行酸性高锰酸钾溶液滴定未知浓度的溶液实验
D.图4滴定时一手控制滴定管玻璃活塞,一手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管液面
【答案】A
【详解】A.赶出碱式滴定管内的气泡的操作:将碱式滴定管胶管向上弯曲,用力挤捏玻璃珠使溶液从尖嘴喷出,以排除气泡,故A正确;
B.图2所示,记录滴定终点读数为18.10mL,故B错误;
C.酸性高锰酸钾溶液应该盛放在酸式滴定管中,故C错误;
D.滴定时一手控制滴定管玻璃活塞,一手摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内颜色变化,故D错误;
选A。
【变式8-1】(23-24高三上·天津宁河·期末)溶液滴定溶液的实验中,下列不需要用到的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】中和滴定按照检漏、洗涤、润洗、装液、滴定等顺序操作;中和滴定前需进行赶气泡、调零等操作,滴定中用锥形瓶盛待测液,选用酚酞指示剂,用碱式滴定管盛标准液,故不需要的仪器为蒸馏烧瓶;
故选B。
【变式8-2】(24-25高二上·天津河北·期中)下列有关滴定实验说法正确的是
A.锥形瓶使用前需用待测液醋酸润洗
B.可用该滴定管量取一定体积的溶液
C.碱式滴定管滴定前要排气泡
D.用已知浓度的酸滴定未知浓度的碱,滴定前后酸式滴定管读数方式如图所示,则测得碱的浓度偏大
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.滴定实验时,锥形瓶不需要润洗,A错误;
B.酸式滴定管只能盛装酸性溶液或氧化性强的溶液,碳酸钠溶液显碱性,应该使用碱式滴定管,B错误;
C.通过弯曲橡皮管向上,然后捏开玻璃珠,使气泡被溶液排除,C正确;
D.滴定后俯视,则使用的标准溶液的体积偏小,会使结果偏小,D错误;
故选C。
【变式8-3】(20-21高二上·湖北荆州·月考)利用下列实验装置及药品能完成相应实验的是
选项
A.
B.
C.
D.
目的
用高锰酸钾标准溶液滴定Na2SO3溶液
测定某NaOH溶液的浓度
记录滴定终点读数:12.20mL
排除滴定管内气泡
装置或操作
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.眼睛应注视锥形瓶中溶液颜色的变化,从而判断滴定终点,操作不合理,故A错误;
B.由图中所给药品可知,缺少指示剂,不能确定滴定终点,不能完成实验,故B错误;
C.滴定管的0刻度在上方,故读数为:11.80mL,故C错误;
D.图中挤压橡胶管,挤压时尖嘴向上,气泡密度较小,轻轻挤压玻璃珠,使溶液从尖嘴流出,可将气泡赶出,操作合理,故D正确;
综上所述,能完成相应实验的是D项,故答案为D。
题型09 酸碱中和滴定实验操作
酸碱中和滴定
1、原理(以一元酸与一元碱滴定为例)
依据中和反应,用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的方法
c待测=
2、滴定前的准备工作
①检查:先检查酸、碱滴定管是否漏水。
②润洗:先用水将滴定管洗涤干净,再分别用待装液润洗2~3次。
③装液:将酸、碱分别装入滴定管,使液面位于0刻度以上2~3 mL处。
④调液:调节活塞或玻璃球,赶气泡,使液面处于0刻度或0刻度以下。
⑤记数据:在滴定管下放一烧杯,调节活塞,使滴定管尖嘴部分充满反应液,然后调节滴定管液面使其处于某一刻度,准确读取数值并记录。
3、滴定
4、滴定终点的判断:
当滴入最后半滴标准液时,刚好使锥形瓶中的溶液颜色恰好发生变化,且半分钟内不变色,即到滴定终点,重复上述滴定操作2~3次。
【典例9】(22-23高二上·天津河西·期末)用溶液滴定未知浓度溶液(滴有酚酞溶液),下列有关说法正确的是
A.选用乙装置盛装标准碱液
B.若滴定起始和终点时读取数据视线如丙图所示,则所得偏高
C.处理数据所用表达式:
D.当滴入最后半滴碱液后,溶液颜色由浅红色变为无色,且半分钟不变为原来颜色即达到滴定终点
【答案】A
【详解】A.乙装置是碱式滴定管,因此用乙装置盛装标准碱液,故A正确;
B.若滴定起始和终点时读取数据视线如丙图所示,消耗氢氧化钠溶液的体积偏低,则计算出的偏低,故B错误;
C.处理数据所用表达式:,故C错误;
D.当滴入最后半滴碱液后,溶液颜色由无色变为浅红色,且半分钟不变为原来颜色即达到滴定终点,故D错误。
综上所述,答案为A。
【变式9-1】(22-23高二上·天津河西·期末)下面是关于酸碱中和滴定实验操作的叙述:
①取一锥形瓶,用待测NaOH溶液润洗两次
②在锥形瓶中加入25.00mL待测NaOH溶液
③加入几滴石蕊溶液作为指示剂
④取一支酸式滴定管,先查漏,再洗涤干净
⑤直接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,进行滴定
⑥左手旋转滴定管的玻璃旋塞,右手不停摇动锥形瓶
⑦两眼注视着滴定管内盐酸液面下降,直至滴定终点
上述操作有错误的序号共有
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【详解】锥形瓶不能用待测液润洗,会造成待测液的量偏大,①错误;
用石蕊试液做指示剂,变色不明显,不便于观察判断滴定终点,③错误;
滴定管使用前应经过查漏、水洗、标准液润洗等步骤再加注标准液,不能接往酸式滴定管中注入标准酸溶液,⑤错误;
滴定过程中目光应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,⑦错误;
故文中所述操作有错误的序号为①③⑤⑦,共有4个,其余选项均正确,故选C。
【变式9-2】(21-22高二上·云南丽江·期中)下列有关滴定操作的顺序正确的是
①用标准溶液润洗滴定管②往滴定管内注入标准溶液③检查滴定管是否漏水④滴定⑤洗涤⑥排气泡⑦调零
A.⑤①②③⑥⑦④ B.⑤②③①⑥⑦④ C.②①③⑤⑦⑥④ D.③⑤①②⑥⑦④
【答案】D
【详解】中和滴定中,按照检漏、洗涤、润洗、装液、排气泡、调零、滴定等操作进行,则正确的滴定顺序为:③⑤①②⑥⑦④。故选D。
【变式9-3】(24-25高二上·天津·期中)下列有关滴定实验的说法正确的是
A.滴定管和锥形瓶水洗后都要用待装液润洗
B.当用标准HCl溶液滴定待测液时,可使用甲基橙作指示剂
C.滴定过程中右手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管中的液面变化
D.滴定终点时液面如图,读数为20.20mL
【答案】B
【详解】A.滴定管水洗后要用待装液润洗,而锥形瓶水洗后不能用待装液润洗,否则导致测量结果不准确,A项错误;
B.用标准HCl溶液滴定待测液,滴定终点时溶液呈酸性,甲基橙的变色范围是3.1~4.4,所以可使用甲基橙作指示剂,B项正确;
C.滴定过程中右手摇动锥形瓶,眼睛应注视锥形瓶内溶液颜色的变化,而不是滴定管中的液面变化,C项错误;
D.滴定管的0刻度在上方,图中滴定管的读数应为19.80mL,D项错误;
答案选B。
题型10 酸碱中和滴定的误差分析
c待测= ,标准液的浓度与体积已知,待测液浓度取决于V标准的体积,
V标准偏大,c待测偏大;V标准偏小,c待测偏小。
①锥形瓶内用蒸馏水洗涤后,再用待测氢氧化钠润洗2-3次,将润洗液倒掉,再装NaOH溶液( 偏高 )
②锥形瓶用蒸馏水洗后未倒尽即装NaOH溶液( 无影响 )
③滴定过程中摇动锥形瓶,不慎将瓶内的溶液溅出一部分( 偏低 )
④未用标准液(HCl)润洗酸式滴定管( 偏高 )
⑤滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失( 偏高 )
⑥滴定操作时,有少量盐酸滴于锥形瓶外( 偏高 )
⑦滴定前仰视刻度,滴定后俯视刻度(偏低 )
⑧碱式滴定管用水洗后,未用待测液润洗( 偏低 )
⑨取待测液时,未将盛待测液的碱式滴定管尖嘴的气泡排除。取液后滴定管尖嘴充满溶液( 偏低 )
【典例10】(24-25高二上·天津·期中)下列关于实验操作的分析不正确的是
A.测定中和反应反应热时,测盐酸后的温度计未冲洗干净立即测NaOH溶液的温度,则测得的ΔH偏大
B.中和滴定时盛待测液的锥形瓶中有少量水对滴定结果无影响
C.取1mL0.1mol/LKI溶液于试管中;加入5mL0.1mol/LFeCl3溶液,充分反应后滴入5滴15%KSCN溶液,若溶液变血红色,则KI与FeCl3的反应有一定限度
D.用玻璃棒蘸取NaOH溶液滴在湿润的pH试纸上,则测得的pH值偏小
【答案】C
【详解】A.测定中和反应反应热时,测盐酸后的温度计未冲洗干净立即测NaOH溶液的温度,酸碱中和放热,测定起始温度偏大,则测得放出的热量偏小,放热反应的ΔH是负值,则ΔH偏大,故A正确;
B.锥形瓶中有少量水,不影响溶质的物质的量,则对滴定结果无影响,故B正确;
C.取1mL0.1mol/LKI溶液于试管中,加入5mL0.1mol/LFeCl3溶液,FeCl3溶液过量,反应后检验铁离子,不能证明反应有一定限度,故C错误;
D.玻璃棒蘸取NaOH溶液滴在湿润的pH试纸上,NaOH的浓度偏小,则测得的pH值偏小,故D正确;
故选:C。
【变式10-1】(23-24高二上·天津河西·期末)用标准溶液滴定20.00mL未知浓度的盐酸(滴入2滴酚酞溶液)。下列有关该滴定实验的说法正确的是
A.滴定前,需用待测盐酸润洗锥形瓶
B.在50mL酸式滴定管中装入待测盐酸,调整初始读数为30.00mL后,将剩余盐酸放入锥形瓶
C.滴定前盛装NaOH溶液的滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,会导致测定结果偏大
D.滴定前平视滴定管读数,滴定终点时俯视液面读数,会导致测定结果偏大
【答案】C
【详解】A.锥形瓶不能用待测液润洗,否则会导致消耗的标准液体积偏大,测定结果偏高,A错误;
B.酸式滴定管初始读数为30.00mL时,将剩余盐酸放入锥形瓶,因为尖嘴管部分盐酸也包含在内,实际放出盐酸的体积大于20.00mL,B错误;
C.滴定前滴定管中有气泡,滴定后气泡消失,导致记录的NaOH体积偏大,计算出的盐酸浓度偏高,C正确;
D.终点时俯视液面读数,导致记录的NaOH体积偏小,计算出的盐酸浓度偏低,D错误;
故选C。
【变式10-2】(24-25高二上·天津河西·期末)用氢氧化钠标准溶液滴定未知浓度的盐酸溶液过程中,下列操作会引起实验测定结果偏高的是
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测液润洗
B.滴定前平视碱式滴定管读数,滴定终点俯视读数
C.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,用已知浓度的标准碱液润洗
D.滴定快达终点时,用蒸馏水洗涤锥形瓶的瓶壁,然后继续滴定至终点
【答案】A
【分析】中和滴定中,误差分析一般通过进行判断。
【详解】A.锥形瓶用蒸馏水洗净后,又用待测液润洗,会使待测液中HCl的物质的量偏大,导致消耗V(NaOH)偏大,测定结果偏高,A符合题意;
B.滴定前平视碱式滴定管读数,滴定终点俯视读数,会导致消耗标准NaOH溶液的体积偏小,测定结果偏低,B不符合题意;
C.碱式滴定管用蒸馏水洗净后,用已知浓度的标准碱液润洗,会避免标准碱液被稀释,对实验结构没有影响,C不符合题意;
D.若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,对HCl物质的量没有影响,所以再继续滴定至终点,NaOH溶液的用量不变,故对所测得盐酸浓度没有影响,D不符合题意;
故选A。
【变式10-3】(24-25高二上·天津南开·期末)用NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸时,下列操作会使实验结果偏小的是
A.滴定终点读数时俯视
B.锥形瓶使用前用盐酸润洗
C.滴定前滴定管内有气泡,终点读数时气泡消失
D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准碱液进行滴定
【答案】A
【详解】A.滴定终点读数时俯视,导致终点读数偏小,消耗标准NaOH溶液体积偏小,所测盐酸浓度偏小,A符合题意;
B.锥形瓶用盐酸润洗,导致待测浓度的盐酸溶质偏多,消耗标准NaOH溶液体积偏大,所测盐酸浓度偏大,B不符合题意;
C.滴定前滴定管内有气泡,导致起始读数偏小,终点读数正确,则消耗标准NaOH溶液体积偏大,所测盐酸浓度偏大,C不符合题意;
D.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准碱液进行滴定,而未用标准碱液润洗,标准碱液被稀释,导致消耗标准NaOH溶液体积偏大,所测盐酸浓度偏大,D不符合题意;
故选A。
题型11 酸碱指示剂的选择
酸碱指示剂的选择,必须选用变色明显、变色的pH范围小且与反应终点的pH接近的酸碱指示剂,通常选择甲基橙或酚酞,不选用石蕊(石蕊的颜色变化不明显,变色范围较宽)
指示剂
变色范围
酚酞
8.2~10.0
甲基橙
3.1~4.4
【记忆口诀】强酸弱碱甲基橙,强碱弱酸酚酞灵,强酸强碱二者行
【典例11】(21-22高三上·天津·期末)下列有关实验操作的叙述不正确的是
A.可用氨水除去试管内壁上的银镜
B.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏大
C.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通水,再拆卸蒸馏装置
D.用标准盐酸溶液滴定氨水来测定其浓度,选择甲基橙为指示剂
【答案】A
【详解】A.氨水与单质Ag不能反应,因此不能用氨水除去试管内壁上的银镜,A错误;
B.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,则溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,则所配溶液浓度偏大,B正确;
C.蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通冷却水,然后再拆卸蒸馏装置,这样可以使分离的物质被收集更完全,也可避免发生危险,C正确;
D.用标准盐酸溶液滴定氨水来测定其浓度,由于恰好反应产生的NH4Cl水溶液显酸性,选择酸性范围变色的指示剂甲基橙,就可以减小滴定误差,使结果更接近真实值,D正确;
故合理选项是A。
【变式11-1】(19-20高二上·天津南开·期末)用0.1000 mol/L的盐酸滴定20.00 mL NaOH溶液,测定其浓度,下列说法正确的是
A.需用NaOH溶液润洗锥形瓶
B.用量筒量取20.00 mL NaOH溶液
C.使用酚酞做指示剂,滴定终点的现象为溶液浅红色褪去,半分钟不变色
D.滴定前,没有除去酸式滴定管中的气泡,滴定后气泡消失,所测浓度会偏小
【答案】C
【详解】A.不能用NaOH溶液润洗锥形瓶,否则锥形瓶里NaOH溶液体积偏大,导致最终测量结果偏高,A错误;
B.量筒的精确度为0.1mL,不能用量筒量取20.00mLNaOH溶液,B错误;
C.用稀盐酸滴定NaOH溶液,NaOH溶液中滴入几滴酚酞,溶液为红色,当最后一滴盐酸滴下,溶液浅红色褪去,并保持半分钟不变色,说明滴定达到终点,C正确;
D.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失,造成量取的盐酸标准液体积偏大,由c(NaOH)=可知,所测NaOH浓度会偏大,D错误。
答案选C。
【变式11-2】(24-25高二上·天津·期中)用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,用甲基橙作指示剂,下列说法正确的是
A.滴定终点时,酸碱恰好完全反应
B.滴定前须用待测液润洗锥形瓶
C.若氢氧化钠吸收少量,不影响滴定结果
D.当锥形瓶内溶液由橙色变为红色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点
【答案】C
【详解】A.甲基橙的变色范围是3.1~4.4,当最后半滴溶液滴入,溶液颜色由黄色变为橙色,此时溶液溶液呈弱酸性,盐酸过量一点点,不是酸碱恰好反应,A项错误;
B.锥形瓶不需要待测液润洗,否则结果偏大,B项错误;
C.若待测液氢氧化钠溶液吸收了少量生成碳酸钠,此时被消耗的氢氧化钠与盐酸反应的量与生成碳酸钠与盐酸反应的量是一样多的,即2NaOH~Na2CO3~2HCl,故不影响滴定结果,C项正确;
D.当最后半滴溶液滴入,当锥形瓶内溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不褪色,即达到滴定终点,D项错误;
故答案选C。
【变式11-3】(22-23高二上·天津和平·期中)下列说法正确的是
A.已知,则和反应的反应热
B.能自发进行的化学反应,不一定是,
C.,则的燃烧热为
D.用标准溶液滴定未知浓度的醋酸,可选用甲基橙或酚酞做指示剂
【答案】B
【详解】A.中和热是在稀溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成1 mol液态水时所释放的热量;硫酸和氢氧化钡反应生成水和硫酸钡沉淀,故反应的焓变不是中和热的2倍,A错误;
B.根据反应可以自发进行,故能自发进行的化学反应,不一定是,,也可以是低温下放热的熵减反应,B正确;
C.燃烧热是在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;反应中生成的气体水而不是液态水,故的燃烧热不为,C错误;
D.用标准溶液滴定未知浓度的醋酸,恰好反应得到醋酸钠为强碱弱酸盐,溶液显碱性,可选用酚酞做指示剂,D错误;
故选B。
题型12 酸碱中和滴定原理的应用
氧化还原滴定
以氧化剂为滴定剂,直接滴定某些具有还原性的物质,通过特征现象(通常是指示剂的颜色变化)表征达到滴定终点。
【实例】酸性KMnO4标准溶液作氧化剂常用于滴定含H2C2O4的溶液,来测定H2C2O4的含量,其反应原理如下:
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
滴定终点的现象为:滴入最后半滴酸性KMnO4标准溶液,溶液由 无色 变为 红色 ,且半分钟不褪色,说明达到滴定终点。
【典例12】(20-21高二上·北京西城·期中)向10.00mL0.01mol·L-1某一元酸HA溶液中逐滴加入0.01mol·L-1NaOH溶液,溶液pH变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.HA是弱酸
B.b点表示的溶液中:2c(Na+)=c(A-)+c(HA)
C.c点时:V=10.00mL
D.b、c、d点表示的溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-)
【答案】C
【分析】由图象知,0.01mol/L的HA溶液的pH值约为4,不能完全电离,为弱酸,加入的酸的物质的量=0.01mol/L×0.01L=10−4mol,b点碱的物质的量=0.01mol/L×0.005L=5×10−5mol,溶液溶质为NaA和HA,溶液呈酸性,说明HA的电离程度大于A−的水解程度,c点时,溶液呈中性,如V=10.00 mL,二者恰好反应,溶液应呈碱性,则实际加入NaOH溶液的体积应小于10mL,结合电荷守恒解答该题。
【详解】A.由图象知,0.01mol/L的HA溶液的pH值大于2,所以该酸是弱酸,故A正确;
B.b点时,加入的酸的物质的量=0.01mol/L×0.01L=10−4mol,碱的物质的量=0.01mol/L×0.005L=5×10−5mol,HA与NaOH充分反应得到等物质的量浓度的HA和NaA的混合液,根据物料守恒知,2c(Na+)=c(A-)+c(HA),故B正确;
C.HA与NaOH反应生成的钠盐是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性,若要使溶液呈中性,酸应稍微过量,即V<10.00mL,故C错误;
D.溶液中呈电中性,溶液中阴阳离子所带电荷相等,即c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),故D正确;
故答案选C。
【变式12-1】(19-20高三上·天津蓟州·期末)常温下,用0.1000 mol·L-1NaOH溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol·L-1HA溶液,滴定曲线如图。下列说法不正确的是
A.常温下,HA电离常数为1.0×10-6
B.点②所示溶液中:c(Na+)< c(HA)+c(A-)
C.点③所示溶液中:c(Na+)> c(A-)> c(OH-)>c(H+)
D.从点①到点③的滴定过程中,水的电离程度不变
【答案】D
【详解】A.图可知,0.1000 mol·L-1HA溶液的pH=3.5,HAH++A-,Ka===1.0×10-6,故A正确;
B.在点②时,pH=7,溶液呈中性,NaA为强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,要使酸碱混合溶液呈中性,则HA应该稍微过量,c(Na+)<c(A-)+c(HA),故B正确;
C.当V(NaOH)=20.00mL时,两者完全反应生成NaA,此时由于A-水解,溶液呈碱性,但水解程度是微弱的,c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),故C正确;
D.从点①到点③的滴定过程中,随着反应的进行,HA的浓度逐渐减小,NaA的浓度逐渐增大,水的电离程度越来越大,到点③时,两者完全反应生成NaA,水的电离程度最大,故D错误。
答案选D。
【变式12-2】(21-22高二上·天津南开·期中)下列说法正确的是
A.以酚酞作指示剂,用已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,当滴加半滴盐酸后,溶液颜色从粉红色变为无色,表示已经达到滴定终点
B.为确定某酸H2A是强酸还是弱酸,可测NaHA溶液的pH若,则H2A是弱酸;若,则H2A是强酸
C.用标准溶液滴定HCl与的混合溶液(混合液中两种酸的浓度均约为0.1mol/L),至中性时,溶液中的酸未被完全中和
D.同温度下,将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水、②0.1mol/L盐酸、③0.1mol/L氯化镁溶液、④0.1mol/L硝酸银溶液中,Ag+浓度:①>④=②>③
【答案】C
【详解】A.滴定终点的操作是加入半滴标准溶液后,锥形瓶内溶液颜色发生变化且半分钟内不改变,A错误;
B.NaHA溶液的pH<7也可能是弱酸,因为HA-离子存在电离平衡和水解平衡,当电离平衡大于水解平衡时,溶液也显酸性,B错误;
C.NaOH与CH3COOH完全中和的时候溶液呈碱性,如果溶液呈中性,说明碱的量少,所以酸未被完全中和,C正确;
D.根据沉淀溶解平衡可知,溶液中c(Ag+)或c(Cl-)越大,AgCl的溶解度越小,所以Ag+浓度:④>①>②>③,D错误;
答案选C。
【变式12-3】(24-25高二上·天津·期末)滴定分析是一种操作简便、准确度很高的定量分析方法,它可广泛应用于中和滴定、氧化还原反应等滴定中。
I.用0.1032mol/L NaOH标准溶液溶液滴定未知浓度的醋酸,完成以下填空:
(1)在使用滴定管前,首先要 。
(2)该实验中选择的指示剂是 (填“甲基橙”或“酚酞”)。
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察 。
(4)如图为盛放醋酸的滴定管中液面的位置,其读数为 mL。
II.某同学通过高锰酸钾滴定来测定草酸(H2C2O4)样品中草酸的质量分数(样品中杂质不与高锰酸钾反应),其反应的离子方程式:。某同学称取2.000g草酸样品,配制成100mL溶液,移取40.00mL试样溶液于锥形瓶中,用0.1000mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00mL。
(5)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(6)达到滴定终点的现象为: 。
(7)草酸样品中草酸的质量分数为 。
(8)若滴定终点读数时俯视刻度,所测结果将 ,(填“偏大”“偏小”“无影响”,下同)。
若滴定前盛装标准液的滴定管尖嘴部分末充满溶液,所测结果将 。
【答案】(1)检查滴定管是否漏水
(2)酚酞
(3)锥形瓶内的颜色变化
(4)22.80
(5)酸式
(6)最后半滴高锰酸钾溶液滴入时,溶液颜色变成浅红色且30s内不褪色
(7)56.25%
(8) 偏小 偏大
【详解】(1)滴定管使用前,首先要检查滴定管是否漏水;
(2)NaOH滴定醋酸,终点显示碱性,应该用酚酞做指示剂;
(3)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应注意观察锥形瓶内溶液颜色的变化;
(4)滴定管读数时,精确到小数点后两位数,滴定管的读数为:22.80mL;
(5)高锰酸钾具有腐蚀性,应该注入到酸式滴定管内;
(6)高锰酸钾滴定草酸,达到终点时,最后半滴高锰酸钾溶液滴入时,溶液颜色变成浅红色且30s内不褪色;
(7)根据方程式:可知,n(H2C2O4)=n()=×0.1000mol/L×20.00×10-3L×=1.25×10-2mol,草酸的质量分数为;
(8)若滴定终点读数时俯视刻度,读取的标准溶液体积偏小,所测结果将草酸的质量分数偏小;
若滴定前盛装标准液的滴定管尖嘴部分末充满溶液,起始读数偏小,所得标准溶液体积偏大,结果偏大。
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